文档介绍：笫7章锁相环路
概述
PLL基本原理
PLL的线性分析
PLL的非线性分析
集成锁相环介绍
PLL电路实例与应用举例
举例
PLL小结
2017/11/10
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集成锁相环介绍
集成锁相环分类
工艺特点与频率范围
实验用集成锁相环NE565电路分析
数字锁相环
PLL电路实例与应用举例
PLL的基本特性与应用领域
窄带跟踪滤波器(锁相接收机)--载波跟踪环
相干解调器中的载波恢复电路--平方环
锁相鉴频--调制跟踪环
举例
PLL小结
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集成锁相环介绍(续)
集成锁相环分类
模拟环(APLL):
通用型(多功能):VCO,PD,VCO + PD + AMP。
专用型:AM/PM 的解调,CTV中用的色度信号同步环。
数字环(DPLL):
通用型(多功能):VCO,PD + VCO,PD + 分频器。
专用型:频率合成器。
工艺特点与频率范围
模拟型--双极性电路(0~50MHZ):NE565(<500KHZ);
NE560,NE562(<30MHZ);NE564(<50MHZ)。
数字型:双极性电路(0~250MHZ);CMOS电路(0~25MHZ)。
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实验用集成锁相环NE565电路分析
PD
VCO
AMP
AMP的等效输出电阻
LF为无源比例积分滤波器。
集成锁相环NE565介绍
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数字锁相环
数字锁相环路有如下特点:
1、全部采用数字电路。受干扰的影响比模拟电路小,使工作的可靠性提高。
2、易于采用大规模集成电路。
3、在数字锁相环路中,时钟源通常不直接受控,不同于模拟锁相环路中的压控振荡器直接受误差信号的控制。这将有利于提高环路的性能。
4、应用数字锁相环路,在一定范围内可以消除类似于模拟锁相环路中压控振荡器控制特性的非线性、环路滤波器传输函数的不稳定等的影响,从而改善锁相环路的性能。
数字锁相环路或简记为DPLL(Digital Phase-Locked LooP)。
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数字锁相环(续)
一般数字锁相环路的组成与模拟锁相环路相同,即也是由相位检波器、环路滤波器和本地振荡器等基本部件构成,但这些部件全部采用数字电路。其方框图如图所示。
相位检测器
输入信号
抽样
数字滤波器
数字控制
振荡器
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PLL电路实例与应用举例
PLL的基本特性与应用领域
(1)锁定特性:环路锁定状态时,VCO跟踪输入信号频率,只有很小的稳态相差。叫“取样锁相环”。这种环路可用于频率合成。
(2)载波跟踪特性:压控振荡器的输出频率只跟踪输入信号的载频,那么就称之为载波跟踪状态,这种环路叫“载波跟踪环”,或称“窄带跟踪环”。这种环路可用于锁相接收机。
(3)调制跟踪特性:压控振荡器的输出频率跟踪输入的调制信号变化。这种状态就是调制跟踪状态,这种环称为“调制跟踪环路”,或称“宽带跟踪环”。这种环路可实现高质量的调角信号的解调。
(4)易于集成化。
(5)主要应用领域:窄带跟踪接收;锁相鉴频;载波恢复;
频率合成。
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窄带跟踪滤波器(锁相接收机)--载波跟踪环
(1)空间信号的基本特性
卫星或其它宇宙飞行器向地面发回的信号通常都较微弱。
频率漂移严重(因存在多普勒效应与振荡器中心频率不稳)。
例如:频率为100MHZ,多普勒频移为 3KHZ。
信标信号本身频带宽度较窄。例如:为6HZ左右。
若使用普通接收机,带宽为6KHZ左右。接收机带宽比信号
带宽大1000倍,接收的噪声大1000倍,很微弱的信号被淹没。
锁相接收机的中频频率可以跟踪接收信号频率的漂移,而且
带宽又很窄,故又称为“窄带跟踪滤波器”。
测速与测距是确定飞行器运行轨道的两种重要技术手段,‘测速定轨’就是接收信标信号。
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窄带跟踪滤波器--载波跟踪环(续1)
(2)方框原理图
PD
LF
VCO
中放
混频
倍频
本地标准中频参考信号,是高度稳定的。
混频器输出中频信号的频率与本地中频参考信号的频率相等。
有漂移, 跟踪的漂移。
PLL电路设计为窄带(10HZ),故又称为“窄带跟踪滤波器”。
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窄带跟踪滤波器--载波跟踪环(续2)
(3)跟踪滤波器